通过热效应对ZnOTiO2复合纳米片施加压电效应从而提高光催化效率.ppt

1、汇报 人：傅楚娴 专 业：材料工程 学 号：16085204210002,Piezotronic Effect Enhanced Photocatalysis in Strained Anisotropic ZnO/TiO2 Nanoplatelets via Thermal Stress,目 录,能源危机,光催化分解水制氢？,TiO2： 强氧化还原能力、高稳定性、低价格、易获取； 研究最早、报道最多、较广泛 3.2eV宽带隙，可见光和红外区域活性受限；光生电子和空穴重组，光催化效率较低,高效分离半导体中的电子空穴对,（压电效应）,ZnO压电半导体： 电导率更高、提供压电极化和电荷传输性质之间

2、的平衡,铁电材料： 提供分离光生电子空穴对的驱动力、提高光化学反应性； 宽的带隙和低导电性，与绝缘体相同,注：由于纳米结构尺寸小，光生电子空穴对容易到达催化材料表面而实现催化分解。,基本思路 通过烧结和冷却可在纳米片中引起各向异性应变。因此，ZnO单晶纳米片的压电可以用作驱动力，通过ZnO/TiO2 异质结 界面的带结构有效地促进光生载流子的分离。通过以不同的方法从高温冷却复合光催化材料，由于两种材料的热膨胀系数不相同，所以通过控制热处理冷却来调节产生压电势，从而促进光催化。,注：醋酸锌化学式Zn（CO2CH3）22H2O TB三（羟甲基）氨基甲烷（C4H11NO3）,注：DI水去离子水 钛酸

3、四丁酯C16H36O4Ti,在X射线衍射光谱仪：记录粉末的XRD图案； He-Cd激光器：Micro-PL研究； 发射扫描电子显微镜：表征合成样品的形； 能量分散光谱分析仪：分析ZnO / TiO2的组成，此附着于SEM； FEI TECNAI F20显微镜：透射电子显微镜图像； ESCALAB 250仪：X射线光电子能谱； 紫外可见分光光度计：UV-vis-NIR漫反射光谱； 具导电AFM系统反光学灵敏度的导电Pt涂覆的AFM探针： 表征压电纳米发生器的性能。,实验方法,测试表征,（a）TiO2和ZnO / TiO2样品的XRD图谱,（b，c，d）:ZnO / TiO2样品单晶的SEM图像和

4、元素的密度分布图,（e1，e2）:不同放大倍数的ZnO / TiO2复合样品的TEM图像; （e3）:ZnO / TiO2混合样品的HRTEM（高分辨率透射电镜）图像,1-4:是产生压变程度增大， 4-5:压变方向可能发生改变,TiO2的吸收峰：TiO2负载在ZnO上。 PL图TZO有着明显的移动： 1-4；4-5在不同冷却状态下产生了不同的应变； 综合来说，ZnO/TiO2异质结表面的能带结构可以通过不断地改变冷却状态来调节残余应力。,MO和MB的光催化降解时间关系图,通过压电效应改善了电子空穴有效分离， 进一步提高了光催化性能。,总结： 基于压电半导体的纳米复合光催化材料，压电持续增强的光催化； 热膨胀系数不同，热处理冷却来获得复合纳米材料； ZnO压电材料来调节产生压电势； 调节杂化结构中的残余应变，光催化性能显着提高20； 压电效应作用、异质结作用。 展望： 压电效应增强光催化剂将为高性能光催化应用提供一种策略。此外，它扩大了压电电子的范围，并扩展了其在柔性电子，柔性光电子和界面领域的潜在应用。,THANK YOU,压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。,异质结： 两种不同的半导体相接触所形成的界面区域。 形成条件： 两种半导体有相似的晶体结构、相近的原子间距和热膨胀系数。,前驱体：